高考化學一輪復習訓練第7章第2節(jié)化學平衡

第七章第二節(jié)[A組·基礎練習]1．在一定溫度下，某容積固定的密閉容器中，建立了化學平衡C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列敘述中不能說明上述可逆反應已達到最大限度的是()A．生成amolCO的同時生成amolH2B．v正(H2O)＝v逆(CO)C．體系的壓強不再發(fā)生變化D．消耗1molH2O的同時消耗1molH2【答案】A2．如下圖所示，左室容積為右室的兩倍，溫度相同，現(xiàn)分別按照如下圖所示的量充入氣體，同時加入少量固體催化劑使兩室內(nèi)氣體充分反應達到平衡，打開活塞，繼續(xù)反應再次達到平衡，下列說法錯誤的是()A．第一次平衡時，SO2的物質(zhì)的量右室更少B．通入氣體未反應前，左室壓強和右室壓強一樣大C．第一次平衡時，左室內(nèi)壓強一定小于右室D．第二次平衡時，SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍還要多【答案】D【解析】第二次平衡時，氣體體積變?yōu)樽笫殷w積的1.5倍，把2molSO3導入左邊相當于2molSO2、1molO2，SO2物質(zhì)的量變?yōu)?倍，比第一次平衡時壓強變大，平衡正向移動，生成的SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍少，D錯誤。3．(2020·山東濟寧模擬)下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺B．合成NH3反應，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應采取相對較低溫度的措施C．高壓比常壓有利于合成SO3的反應D．對CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡體系增大壓強可使顏色變深【答案】D【解析】溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，溴離子濃度降低，平衡向右移動，溴的濃度降低，溶液顏色變淺，可以用勒夏特列原理解釋，A不合題意；對N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，正反應為放熱反應，降低溫度平衡向正反應方向移動，有利于提高氨的產(chǎn)率，可以用勒夏特列原理解釋，B不合題意；對2SO2＋O22SO3，正反應是氣體體積減小的反應，加壓平衡正向移動，有利于合成SO3，可以用勒夏特列原理解釋，C不合題意；對CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡體系，增大壓強平衡不移動，二氧化氮的濃度增大，顏色變深，不能用勒夏特列原理解釋，D符合題意。4．在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)ΔH<0達到化學平衡。下列有關敘述正確的是()①容器內(nèi)氣體壓強保持不變②吸收ymolH2只需1molMHx③若降溫，該反應的平衡常數(shù)增大④若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)A．①② B．①③C．②④ D．③④【答案】B【解析】該反應達到平衡狀態(tài)時氣體的量不變(只有氫氣為氣體)，故壓強不變，①正確；由于該反應為可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化，要吸收ymol氫氣，需要的MHx的物質(zhì)的量要大于1mol，②錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關，該反應為放熱反應，降溫平衡右移，平衡常數(shù)增大，③正確；向平衡體系中通入氫氣，平衡右移，則v(吸氫)>v(放氫)，④錯誤。5．(2020·甘肅嘉峪關段考)對于可逆反應2AB3(g)2A(g)＋3B2(g)ΔH>0，φ(AB3)%是指AB3的體積分數(shù)。下列圖像不正確的是()【答案】D6．(2021·四川綿陽模擬)探究濃度對化學平衡的影響，實驗如下：Ⅰ.向5mL0.05mol·L－1FeCl3溶液中加入5mL0.05mol·L－1KI溶液(反應a)，反應達到平衡后將溶液分為兩等份。Ⅱ.向其中一份中加入飽和KSCN溶液，變紅(反應b)；加入CCl4，振蕩、靜置，下層顯極淺的紫色。Ⅲ.向另一份中加入CCl4，振蕩、靜置，下層顯紫紅色。結合實驗，下列說法不正確的是()A．反應a為2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2B．Ⅱ中，反應a進行的程度大于反應b進行的程度C．實驗Ⅱ中變紅的原理Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3D．比較水溶液中c(Fe2＋)：Ⅱ<Ⅲ【答案】B【解析】由藥品用量看，F(xiàn)e3＋與I－能恰好反應，再依據(jù)Ⅱ、Ⅲ實驗現(xiàn)象可知，反應混合物中存在Fe3＋和I2，因而Fe3＋與I－的反應為可逆反應，A正確；結合Ⅱ、Ⅲ實驗現(xiàn)象可知，a反應后I2濃度較大，b反應后I2濃度較小，說明SCN－結合Fe3＋的能力比I－還原Fe3＋的能力強，使2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的平衡逆向移動，B錯誤。7．(2021·河南洛陽聯(lián)考)下列說法正確的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他條件不變，縮小反應容器體積，正逆反應速率不變B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的質(zhì)量不再改變說明反應已達平衡C．若壓強不再隨時間變化能說明反應2A(？)＋B(g)2C(？)已達平衡，則A、C不能同時是氣體D．1molN2和3molH2反應達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出的熱量為Q1；在相同溫度和壓強下，當2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時，吸收的熱量為Q2，Q2不等于Q1【答案】B【解析】該可逆反應為反應前后氣體分子數(shù)相等的反應，當縮小反應容器體積，相當于加壓，正逆反應速率同等程度增大，A錯誤；在建立平衡前，碳的質(zhì)量不斷改變，達到平衡時，質(zhì)量不變，因而碳的質(zhì)量不再改變說明反應已達平衡，B正確；若壓強不再改變說明反應達到平衡，表明反應前后氣體的計量數(shù)不等，故A、C可以均為氣體，C錯誤；在相同溫度、壓強下，兩個反應等效平衡，則Q1＝Q2，D錯誤。[B組·提高練習]8．溫度為T時，向VL的密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH>0，容器中A、B、D的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A．前10min的平均反應速率v(D)＝0.3mol·L－1·min－1B．該反應的平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(c2D,cA·cB)C．若平衡時保持溫度不變，壓縮容器體積，平衡向逆反應方向移動D．反應至15min時，改變的條件是降低溫度【答案】C【解析】反應在前10min的平均反應速率v(D)＝eq\f(3.0mol·L－1,10min)＝0.3mol·L－1·min－1，A正確；計算得x＝2，因C是固體，不能寫入化學平衡常數(shù)表達式中，B正確；反應前后氣體的化學計量數(shù)之和相等，壓縮容器體積，平衡不移動，C錯誤；由圖像知，15min時，D濃度減小，A、B濃度均增大，而且變化較大，可知改變的條件是降低溫度，D正確。9．汽車尾氣中的NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑條件下可發(fā)生如下反應：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH。某研究小組探究催化劑對CO、NO轉(zhuǎn)化的影響。將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進行反應，相同時間內(nèi)測量逸出氣體中的NO含量，從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率)，結果如下圖所示。以下說法正確的是()①兩種催化劑均能降低活化能，但ΔH不變②相同條件下，改變壓強對脫氮率沒有影響③曲線Ⅱ中的催化劑適用于450④曲線Ⅱ中催化劑脫氮率比曲線Ⅰ中的高A．①② B．①③C．②③ D．③④【答案】B【解析】兩種催化劑均能降低活化能，加快反應速率，但ΔH不變，①正確；該反應的正反應為氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，脫氮率增大，②錯誤；根據(jù)圖像，曲線Ⅱ在450℃左右催化活性最大，曲線Ⅱ中的催化劑適用于450℃左右脫氮，10．合成氨是某集團的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。氨是一種重要化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應用。(1)一定溫度下，在固定容積的密閉容器中進行可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應達到平衡的標志是________(填字母)。A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)B．單位時間生成mmolN2的同時生成3mmolHC．容器內(nèi)的總壓強不再隨時間而變化D．混合氣體的密度不再隨時間變化(2)工業(yè)上可以天然氣為原料來制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學習小組的同學模擬工業(yè)制取氫氣的原理，在一定溫度下，在容積為2L的恒容密閉容器中測得如表所示數(shù)據(jù)。時間/minn(CH4)/moln(H2O)/moln(CO)/moln(H2)/mol00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64①分析表中數(shù)據(jù)，判斷5min時反應是否處于平衡狀態(tài)。______(填“是”或“否”)，前5min反應的平均反應速率v(CH4)＝______________。②該溫度下，上述反應的平衡常數(shù)K＝___________________。③7～10min，CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是______(填字母)。A．減少CH4的物質(zhì)的量 B．降低溫度C．升高溫度 D．充入H2(3)氨的催化氧化：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應。在1L密閉容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g)，保持其他條件不變，測得c(NO)與溫度的關系如下圖所示。該反應的ΔH______(填“>”“<”或“＝”)0；T0溫度下，NH3【答案】(1)C(2)①是0.02mol·L－1·min－1②0.0675③D(3)<75%【解析】(1)2v正(H2)＝3v逆(NH3)時反應達到平衡，A錯誤；生成mmolN2，必生成3mmolH2，但反應不一定達到平衡，B錯誤；混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，所以混合氣體的密度始終不變，故混合氣體的密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，D錯誤。(2)①根據(jù)反應CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，結合表中數(shù)據(jù)5min時H2為0.60mol，可知CO為0.20mol，即c＝0.20，則a＝0.20,7min時各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5min時相同，所以5min時反應達到平衡狀態(tài)；v(CH4)＝0.02mol·L－1·min－1。②該溫度下平衡時，c(CH4)＝0.10mol·L－1，c(H2O)＝0.40mol·L－1，c(CO)＝0.10mol·L－1，c(H2)＝0.30mol·L－1，則K＝0.0675mol2·L－2。③10min時，只有CO的物質(zhì)的量減少，其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加，所以原因只能是充入氫氣，使平衡逆向移動，選D。(3)由題給圖像可知，NO的濃度達到最大后，隨溫度升高，NO的濃度又逐漸減小，所以該反應的ΔH<0；T0時，c(NO)＝3.0mol·L－1，則反應消耗的n(NH3)＝3.0mol，NH3的轉(zhuǎn)化率為eq\f(3mol,4mol)×100%＝75%。11．霧霾多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤廢氣是造成空氣污染的主要原因之一。(1)CO2是大氣中含量最高的一種溫室氣體，控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。目前，由CO2合成二甲醚已取得了較大的進展，其化學反應是2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＞0①寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：______________。②判斷該反應在一定條件下體積恒定的密閉容器中是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(填字母)。A．容器中密度不變B．單位時間內(nèi)消耗2molCO2，同時消耗1mol二甲醚C．v(CO2)∶v(H2)＝1∶3D．容器內(nèi)壓強保持不變(2)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷：①該反應的ΔH______0(填“＞”或“＜”)。②當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1＞S2，在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。(3)已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－akJ·mol－1經(jīng)測定不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下：溫度/℃250300350K2.0410.2700.012若某時刻，250℃測得該反應的反應物與生成物的濃度為c(CO)＝0.4mol·L－1、c(H2)＝0.4mol·L－1、c(CH3OH)＝0.8mol·L－1，則此時v正______v逆(填“＞”“＜”或“＝【答案】(1)①K＝eq\f(cCH3OCH3·c3H2O,c2CO2·c6H2)②BD(2)①＜②如下圖所示(3)